Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/2067/2377
Title: Applicazione della tecnica del DNA-barcoding alle conifere italiane
Other Titles: Validation of DNA-barcoding as an efficient tools of species resolution in italian conifers
Authors: Armenise, Laura
Keywords: DNA-barcoding;Biodiversità forestale;Conifere - Italia;Forest biodiversity;Conifers - Italy;AGR/05
Issue Date: 11-Mar-2011
Publisher: Università degli studi della Tuscia - Viterbo
Series/Report no.: Tesi di dottorato di ricerca. 23. ciclo
Abstract: 
Il DNA barcoding è una metodica molecolare sviluppata per l'identificazione di identità biologiche, con la quale è possibile ottenere un nuovo tipo di catalogazione e definizione degli organismi viventi attraverso l'analisi di variabilità di una piccola sequenza nucleotidica, estrapolata dal genoma. Il barcoding si propone come un’estensione della tassonomia classica consentendo di caratterizzare una specie vivente utilizzando come sistema di riferimento oggettivo, la molecola del DNA.
Gli alberi, componenti centrali degli ecosistemi forestali, costituiscono parte integrante della diversità estetica e culturale di ogni paesaggio. Le conifere rappresentano più del 39% della copertura forestale mondiale e hanno sia una grande importanza ecologica, in quanto componenti dominanti di numerosi biomi terrestri, che economica per la lavorazione del legno e la produzione di carta. L’applicazione della tecnica del DNA-barcoding alle conifere attualmente ha ottenuto scarsi risultati a causa della difficoltà legata all’individuazione della giusta combinazione di marcatori barcode.
In questo lavoro, quattro diverse candidate regioni barcode (trnh-psba, rbcL, rpoc1, matK) sono state testate per valutarne l’efficacia nel discriminare le specie di conifere italiane, nella prospettiva di un’indagine più ampia sulla biodiversità forestale. L'obiettivo è stato quello di “catalogare” sotto forma di sequenze di DNA specie-specifiche la diversità biologica consentendo, anche a chi non opera nel settore, l’identificazione sicura degli esemplari campionati.
Un’accurata ricerca bibliografica ha consentito di individuare e campionare 62 individui appartenenti a 25 specie di conifere, presenti sul territorio italiano. Il successo di discriminazione dei taxa è stato verificato mediante tre differenti approcci: quello delle distanze genetiche inter- intraspecifiche, quello di similarità e l’approccio filogentico, con il quale è stato possibile anche calcolare la percentuale di monofilia delle specie.
La coppia rbcL+trnH-psbA ha evidenziato un successo di discriminazione pari al 100%, candidandosi come combinazione barcode ideale in termini sia di efficacia che di universalità. In particolare dai risultati è emerso che frequenti sono per le conifere situazioni di barcoding gaps consistenti, di monofilia statisticamente ben supportata e di diversità intraspecifica conforme ai patterns regionali.
In conclusione, il database ottenuto fornirà un importante strumento identificativo e conoscitivo per le specie di Conifere italiane siano esse native, naturalizzate o ornamentali. Le informazioni genetiche raccolte saranno utili non solo ad approfondire studi sulla biodiversità forestale e sulla filogenesi dell’ordine Pinales, ma anche a fornire indicazioni concrete per interventi di gestione forestale sostenibile.

DNA barcoding is a technique for characterizing species of organisms using a short DNA sequence from a standard and agreed-upon position in the genome. It differs from molecular phylogeny in that the main goal is not to determine classification but to identify an unknown sample in terms of a known classification.
Forests play a crucial role in self-sustaining of natural ecosystems and human environment at both local and regional scales. Conifers constitute over 39% of the world’s forests and are highly exposed to threats and exploited at high frequency. They have an urgent need to be identified through DNA barcodes, but received little attention up to date. Currently, conifer DNA barcoding is greatly impeded by low rates of successful species identification and a lack of consensus on the selection of markers.
We examined whether four marker regions (trnh-psba, rbcL, rpoc1, matK) matched conifer species taxonomy in a practical biodiversity survey of Italian forested land. Our objective was to provide a test of future in situ applications of DNA barcodes by evaluating the efficacy of species discrimination under the criteria of uniformity of methods and natural co-occurrence of the species.
Twenty-five conifer species (62 individuals) were included in a floristic study based on regional sampling. Methods based on genetic distances, similarities and phylogeny were used to assess identification of taxa and species monophyly. We obtained 100% total discrimination success, with rbcL+trnH-psbA as the suggested two-locus barcode in terms of efficiency and universality. Consistent barcoding gaps, supported monophyly and regional patterns of diversity were evidenced in most cases.
It’s possible to conclude that the time is ready for the application in practice of barcoding campaigns at national levels: the conifers national database recovered can be efficiently used to compile biodiversity surveys in local floras and can be easily repeated even by non-taxonomist specialists, for identification of native, naturalized or ornamental species. The dataset of conifers DNA sequences achieved, may have relevant outcomes for future studies and applications in forest ecosystems, such as in the advancement of community ecology studies and local biodiversity surveys.
Description: 
Dottorato di ricerca in Scienze e tecnologie per la gestione forestale e ambientale
URI: http://hdl.handle.net/2067/2377
Appears in Collections:Archivio delle tesi di dottorato di ricerca

Files in This Item:
File Description SizeFormat
larmenise_tesid.pdf5.02 MBAdobe PDFView/Open
Show full item record

Page view(s)

1
Last Week
0
Last month
1
checked on Nov 24, 2020

Download(s)

12
checked on Nov 24, 2020

Google ScholarTM

Check


Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.